双靶位抑制孕烷X受体介导的转运体P-gp和代谢酶CYP3A4转录调控通路对癫痫耐药机制干预作用初探

The patients of drug-resistant epilepsy (DRE) do not successfully respond to anti-epilepsy drugs (AEDs), and the pathogenesis is complex. Our previous study found that the over-expression of P-gp and CYP3A4 decreased AEDs concentration was an important mechanism of drug-resistant epilepsy. And the basic study showed that both P-gp and CYP3A4 were co-expressed in the brain and induced by the upstream regulation factor—pregnane X receptor(PXR). As a result, we conferred that the pathway of PXR upstream regulating P-gp and CYP3A4 plays an important role in the drug-resistant epilepsy pathogenesis. We are to confirm this hypothesis and inhibit upstream factor PXR from mRNA and protein level, by developing the PXR targeted nanoagent, subsequently blocking the over-expression of P-gp and CYP3A4, expecting to explore an efficient and safe method to treat DRE.

耐药性癫痫药物治疗效果不佳，致残率、致死率较高，如何针对其发病机制进行靶向治疗是目前亟待解决的关键问题。本课题前期工作发现，转运蛋白P-gp与代谢酶CYP3A4都可通过影响抗癫痫药物血药浓度而致癫痫耐药，且基础研究发现二者有共同的上游调控因子——孕烷X受体（PXR）。由此推断，PXR介导的转运体P-gp和代谢酶CYP3A4调控通路在耐药性癫痫发病机制中具有重要作用。针对上游因子PXR可以从源头同时调控P-gp和CYP3A4过表达等耐药机制，本研究拟分别从PXR 的mRNA和蛋白水平进行双靶位抑制，并采用纳米靶向技术，构建一种外富PXR单抗、靶向到达致痫灶的新型聚合物纳米胶束，观察其对耐药机制的干预作用，从而可能为发现耐药性癫痫形成的新理论及拓展治疗的新途径提供实验基础和理论依据。

癫痫是最为常见的神经系统疾病之一，在神经科的发病率仅次于脑血管病。对于癫痫耐药机制的研究及据此的逆转耐药的干预研究对于耐药癫痫治疗具有深远意义。本课题探究孕烷受体X（Pregnane X receptor，PXR）及其下游目的基因编码蛋白P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）和细胞色素P450 3A4（Cytochrome P450 3A4，CYP3A4）在小鼠慢性颞叶癫痫模型中的表达情况及对脑内卡马西平浓度的影响。将雄性C57/BL小鼠（n=30）随机分为模型组（n=20）和对照组（n=10），使用海人酸（Kainic acid，KA）海马原位注射构建海人酸点燃模型，对照组同一位置注射生理盐水。通过行为学及脑电监测筛选慢性颞叶癫痫模型。western blot检测PXR、P-gp及CYP3A4在海马内表达水平。使用免疫荧光技术对P-gp和CYP3A4进行双标，检测其共表达；卡马西平连续给药7天后，通过高效液相色谱法（HPLC）检测脑组织内卡马西平浓度。结果发现，模型组小鼠中55%出现反复自发性发作行为及脑电图上典型的痫样放电，确认为慢性颞叶癫痫模型。模型组小鼠海马PXR表达水平较对照组显著增高（P<0.0001）。P-gp(P<0.001)和CYP3A4(P<0.001)的表达水平也较对照组显著增高，而且在模型组小鼠脑组织内存在显著共表达。模型组小鼠脑内卡马西平浓度显著低于对照组（P<0.05）。由此可见，PXR表达上调后可能通过同时激活下游目的基因编码蛋白P-gp和CYP3A4使二者发挥协同作用从而介导癫痫耐药。